李文
近日,由中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、工業(yè)和信息化部計算機與徼電子發(fā)展研究中心(中國軟件評測中心)、南通市人民政府主辦的2020信息技術應用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(簡稱信創(chuàng)峰會)在江蘇省南通市舉辦。值得關注的是,會上,工業(yè)和信息化部計算機與微電子發(fā)展研究中心針對信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)需求,發(fā)布《新一代云基礎設施性能測試基準》(簡稱測試基準),其中首發(fā)的云基礎設施陣容為易捷行云EasyStack+華為鯤鵬,性能基準測試分數(shù)為11.5分。這個11.5分意味著什么?這個基準測試對于中國云計算發(fā)展以及新基建有什么特別意義?
新一代云基礎設施
性能測試基準的意義
2020年4月,國家發(fā)改委首次明確“新基建”范圍,將其分為三層——信息基礎層、融合基礎層和創(chuàng)新基礎層。以云計算為代表的新一代信息基礎設施,是融合基礎設施和創(chuàng)新基礎設施的底座,需要實現(xiàn)從芯到云的本質安全。
目前,我國新基建處于建設初期,已經(jīng)涌現(xiàn)了基于不同芯片技術路線的云基礎設施。從全球來看,x86體系與操作系統(tǒng)的磨合有近20年歷史,云和操作系統(tǒng)、整機的適配優(yōu)化也超過10年。從中國來看,不同云廠商的自研操作系統(tǒng)與x86整機、云的適配優(yōu)化也有近10年;而基于信創(chuàng)基礎軟硬件的云基礎設施,適配優(yōu)化只有1年多的時間,且基礎軟硬件之間的適配優(yōu)化也還處于初期。在這種情況下,要衡量不同云基礎設施及解決方案的綜合能力,除了廠商之間的互操作適配認證,還需要有第三方權威機構對云基礎設施的性能進行基準測試:衡量同一芯片技術路線環(huán)境下,不同廠商的云基礎設施及解決方案的性能;衡量不同芯片技術路線環(huán)境下,同一廠商的云基礎設施及解決方案的性能。
作為第三方測試機構,工業(yè)和信息化部計算機與微電子發(fā)展研究中心(中國軟件評測中心)在業(yè)界提出“新一代云基礎設施性能測試基準”,旨在提高信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)下的云基礎設施產(chǎn)業(yè)上下游適配優(yōu)化積極性、不斷提高適配優(yōu)化質量,為用戶選擇云平臺提供重要的基準參考指標。
那么,什么是“新一代云基礎設施性能基準測試”?
“新一代云基礎設施性能基準測試”是指 ,通過設計科學的測試方法、測試工具和測試系統(tǒng),實現(xiàn)對基于基礎軟硬件的云基礎設施適配優(yōu)化性能指標的定量的、可對比的測試。
基于信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的新一代云基礎設施的整體性能依賴于基礎硬件、操作系統(tǒng)和基礎硬件的適配優(yōu)化程度,云平臺套件與操作系統(tǒng)的適配優(yōu)化程度。
但是目前,針對云基礎設施整體性能的測試方法和工具都是基于虛擬機的性能,即在虛擬機中運行測試工具,間接來驗證云基礎設施的整體性能。這些工具或是本身不是為測試整體性能設計的,不能完全代表云基礎設施的整體性能;或是缺乏實際業(yè)務場景的性能測試,無法逼真地反映云基礎設施的整體資源調度性能。
從需求側來看,云基礎設施的整體性能是云平臺的重要焦點。目前基礎軟硬件整體性能需要進一步提升,用戶迫切需要適配優(yōu)化能力強的云平臺,盡可能發(fā)揮基礎軟硬件的能力,降低虛擬化帶來的性能損耗,提升物理資源的利用率。
從供給側來看,基于基礎軟硬件的適配優(yōu)化能力,不僅可以反映云基礎設施的整體性能,還可以反映云廠商的優(yōu)化升級能力,是云廠商云平臺技術“硬核”特性的集中體現(xiàn)。
首發(fā)陣容11.5分的價值
新一代云基礎設施性能基準測試,選擇易捷行云+華為鯤鵬作為首發(fā)陣容,作為參與“云基礎設施性能基準測試”的首個云平臺廠商,易捷行云基于鯤鵬測試環(huán)境的云平臺以首次性能基準分數(shù)11.5分作為階段性參照系數(shù),為今后各云計算廠商參與“云基礎設施性能基準測試”提供技術經(jīng)驗參考和技術水準導向的階段性基準指標,為用戶選擇云平臺提供重要的數(shù)據(jù)基準參考依據(jù)。
新一代云基礎設施性能測試基準,測試內容包括:基于基礎設施軟硬件的云基礎設施無限擴展能力,也就是線性擴展能力;云基礎設施自身對硬件資源的消耗,即虛擬化損耗;云基礎設施對其承載的虛擬機、容器的調度效率。
評估云基礎設施性能包括四大方面:一是性能得分。所有有效運用實例的得分綜合,代表了所有應用在云環(huán)境的總體表現(xiàn)。二是可擴展性。當多個應用實例同時運行,云環(huán)境未引入其他負載時,每個應用實例能提供與初始階段的應用實例相同運行水平的百分比。三是業(yè)務實例復制數(shù)。在測試結束時已完成至少一個有效應用的實例總數(shù)。四是業(yè)務實例配置時間。有效應用實例中,所有實例的平均配置時間。
“新一代云基礎設施性能基準測試”的標準測試配置環(huán)境,以一個典型的基礎云平臺生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境為基準,具體配置為:物理環(huán)境配置——控制節(jié)點3個,計算節(jié)點5個,CPU鯤鵬920 96核,內存256GB,操作系統(tǒng)國產(chǎn)自研或國產(chǎn)商用,分布式存儲Ceph;虛擬機配置-CPU鯤鵬920 8核,內存16GB,數(shù)據(jù)盤50GB,操作系統(tǒng)國產(chǎn)自研或國產(chǎn)商用。
作為首個完成基于信創(chuàng)軟硬件的“云基礎設施性能基準測試”的云廠商,易捷行云在基礎軟件適配方面采用國產(chǎn)自研操作系統(tǒng),在基礎硬件的適配優(yōu)化方面進行了大量底層內核工作。易捷行云與華為鯤鵬組建聯(lián)合技術攻關小組,共同解決多項操作系統(tǒng)內核級難題,包括虛擬化參數(shù)優(yōu)化問題、分布式存儲性能抖動問題、網(wǎng)卡驅動ARM適配和PXE引導參數(shù)調優(yōu)問題、操作系統(tǒng)層面驅動兼容問題等。在雙方共同努力下,一周內完成底層操作系統(tǒng)適配,一個月內完成了云平臺全功能適配優(yōu)化。
據(jù)悉,下一步中國軟件評測中心將正式對所有云平臺廠商開放測試服務:面向基于OpenStack的云廠商開展云基礎設施性能基準測試,形成性能基準測試庫,為行業(yè)用戶選擇云廠商提供相關測試數(shù)據(jù)作為選型決策支撐;面向基于K8S的云廠商開展云基礎設施性能基準測試,形成性能基準測試庫,為行業(yè)用戶選擇云廠商提供相關測試數(shù)據(jù)作為選型決策支撐;邀請參測云廠商編制2020云基礎設施性能測試基準白皮書;研制面向基于非Opemtack的云基礎設施性能基準測試工具。
基準測試首發(fā)陣容
為什么新一代云基礎設施基準測試的首發(fā)陣容是選擇華為鯤鵬以及易捷行云?筆者認為有以下幾個關鍵。新一代基礎設施需要從芯到云的本質安全,而芯片與平臺軟件是兩個關鍵節(jié)點。他們彼此的適配至關重要。
從芯片來看,華為鯤鵬在處理器性能、雙路服務器成熟度、云生態(tài)投入與發(fā)展等方面均表現(xiàn)突出,選擇鯤鵬作為首選的測試產(chǎn)品,無需贅言。
從云平臺來看,易捷行云有幾個關鍵特征。一是中立私有云。易捷行云成立于2014年,作為中立的私有云軟件企業(yè),在
易捷行云與鯤鵬的適配,為其他具有自主知識產(chǎn)權的新基建軟硬件適配做出了一個樣板,不僅僅是在技術層面做出了參照系,事實上,從聯(lián)合組建技術攻關小組,到共同解決多項操作系統(tǒng)內核級難題,其路徑與協(xié)作方法論都將為新一代云基礎設施的未來發(fā)展提供更多可復制經(jīng)驗。